加快废塑料循环利用 让“伟大发明”重回“伟大”

  塑料即合成树脂，由石油制成，曾被誉为“20世纪人类最伟大的发明之一”。这一“伟大发明”的广泛应用曾给人类带来极大便利，但产生的废弃塑料处置，却成为全人类面临的棘手难题。据统计，20世纪50年代以来，全球生产的超过100亿吨的废塑料中，仅有9%能够被回收。以塑料包装为例，如果不施加约束，按当下弃废数量推算，到2050年海洋中塑料垃圾的重量将超过鱼类。塑料循环经济是实现碳达峰碳中和的重要路径，也是党的二十大报告提出的加快发展方式绿色转型，加快构建废弃物循环利用体系，推进生态优先、节约集约、绿色低碳发展的核心要义之所在。本文带您了解国内外废旧塑料回收的基本情况。（文字由 于莹 整理）

  据联合国环境规划署保守估计，在全世界内塑料包装低效循环的环境成本大概是400亿美元，塑料包装材料的价值约有95%因为一次性使用而浪费，每年将造成800亿~1200亿美元直接经济损失。

  塑料垃圾污染不仅污染自然环境，还会伤害人类和动物的健康，最新的研究表明，人体血管和孕妇的胎盘当中均发现了塑料微粒。世界自然基金会2019年发布的报告称，全世界内人均每周摄入5克塑料，相当于一张信用卡的重量。

  1吨废塑料从生产到最后燃烧的全生命周期碳排放大概是6.8吨，废塑料物理循环各阶段的碳排放总计是2.9吨，物理循环总体减碳大概是3.9吨；化学循环各环节的碳排放总量是5.2吨，减碳约1.6吨。

  随着循环再生技术慢慢的提升，预计2060年塑料循环再生率将由目前的30%提高到60%以上，将节约石油资源2亿吨，这将对炼化产业的格局产生深远影响。

  欧盟包装税及碳边境税征收在即，预计2030年对我国塑料制品征收金额将达到700亿元人民币，而我国树脂生产企业预计到2030年的利润是960亿元，征税力度达到了3/4。但若企业在塑料制品当中添加特殊的比例的再生料，将有可能减税甚至免税，从而提升企业的竞争力和品牌影响力。

  中国是全球最大的塑料制造、消费和出口国，近年来，随人民生活水准不断提升，废塑料产量也逐年上升。2021年，中国固废构成中塑料占比12%。同时，由于人们环保意识逐步增强，塑料回收比例也稳步提升。经合组织2020年的报告数据显示，预计到2060年废塑料全生命周期回收率将从2019年的8%提升到14%。

  Nexus：5年内计划拥有至少12家大型工厂，以化学方式回收各种来源的薄膜废料。

  巴斯夫：巴斯夫向挪威公司Quantafuel投资2000万欧元，进一步开发和改进利用混合塑料废料来生产热解油的工艺。

  沙特基础工业公司：多方合作，旨在提高从废旧塑料中回收且经认证的环状聚合物产量，并参与海洋塑料化学回收项目。

  埃克森美孚：在得克萨斯州的工厂扩建完成后，将成为北美最大的先进塑料垃圾回收设施之一。

  Mura：专有技术HydroPRS能够尽可能的防止产生“碳”，最大限度提高碳氢化合物产品的产量。

  Braskem（美洲最大的聚烯烃生产商）：证实芳烃和单体等有价值的中间体产量较高。

  塑料诞生百年来为人类社会文明进步作出重要贡献，尤其在代钢代木、节能减排等方面发挥了及其重要的作用。但如今，治理塑料污染已成为全世界共识。塑料循环经济是减少塑料环境污染的重要措施。

  塑料循环经济分物理循环和化学循环。物理循环利用是废弃塑料资源化梯级再利用的现实路径。化学循环利用能实现废弃塑料的高价值化再利用，国内外很多企业取得了重要阶段性成果。

  有的是用解聚或分解的方法，将废弃塑料还原为单体、再次聚合，实现化学循环。据了解，最早的杜邦、近年的亨斯迈都已掌握“甲醇分解技术”，将废聚酯（PET）饮料瓶分解成对苯二甲酸甲酯和乙二醇单体，然后重新合成新的PET树脂，实现了闭环化学循环。

  也有的是将废弃塑料气化为合成气或者热解为油品、再合成化学品及其聚合物。如巴斯夫正在研发的热裂解工艺，把废塑料热裂解为合成气或油品，用这种原料在路德维希港一体化基地再生产各种化学品或聚合物，其品质达到食品级；伊士曼通过聚酯再生技术实现一系列聚酯塑料废弃物的化学回收，与传统工艺相比可减少20%~30%的温室气体排放；日本神钢环境利用流化床气化炉，把低纯度、不易循环利用的废旧塑料气化，用获得的合成气制取甲醇，该项目计划2023年9月开始运营，这种方法每处理6万吨废塑料，可综合减少10万吨二氧化碳排放。中国石化石科院、航天科工等企业也都取得了塑料循环利用的阶段性成果。

  化学循环从技术角度看不是难题，因为化学反应大多都是可逆的：能合成就能分解、能聚合就能解聚。目前最大的障碍是经济上的，是成本和价格问题。因此，仅有技术方案是不够的，还需要政策的推动，以及人们的共识和全球的行动。

  废塑料化学回收是国内外公认低碳清洁、唯一可实现可持续发展的循环利用方法。近年来，国际化工巨头纷纷加速在塑料回收领域的布局， LG、沙特基础工业公司、bp等国际有名的公司都已经开展了塑料的循环利用研究。在这当中，化学法回收是重中之重。由于化学法回收适用于杂质含量很高并且无法物理回收的混合废塑料，因此被业界认为是未来的技术发展趋势。我国的废塑料目前只有12%采用物理法回收，化学法则基本上没有，因此还有巨大的发展空间。

  化学回收的推广必然离不开技术的支撑，废塑料热解技术则是几乎所有企业都会用到的关键核心技术。但是废塑料热解技术开发难度很大，因为其中涉及的塑料原料品类有200多种，既有通用塑料，又有特种塑料，还有工程塑料，使得各个炼化企业的技术需求十分复杂。目前我国废塑料化学回收技术虽获得加快速度进行发展，但整体仍处于小试向中试或工业示范扩大阶段。快速实现技术突破必须开展更大力度的研发技术和更广泛的合作。

  2021年，由石科院牵头，联合工程建设公司、燕山石化、扬子石化、茂名石化、中国环境科学研究院、北京石油化工学院、同济大学、浙江省长三角循环经济技术研究院等11家单位申报石化联合会“废塑料化学循环利用行业产业技术创新中心”并成功获得授牌。下一步，石科院将依托该中心开展产学研协同创新，努力打造适用于不同塑料种类、不同来源的废塑料高值化利用研发技术平台，开发废塑料定向转化技术，进行废塑料化学回收新工艺及不同技术组合工艺的开发和工业应用研究，使废塑料化学循环技术达到国际领先水平。

  为助力实现“双碳”目标，我们从始至终在“收得回、用得上”上下功夫，深耕高分子回收领域。

  “收得回”方面，目前市面上的包装塑料大多是多层的，这些塑料不单单是聚烯烃，不同的成分给回收增加了很多难度，要实现“收得回”，很重要的一步就是选用单一的原料生产塑料包装，BOPE（双向拉伸聚乙烯）就是一个代表，这种单一材料包装结构与传统的多种不一样的材料复合的包装结构相比，更利于塑料的回收。

  “用得上”方面，物理回收和化学回收是废旧塑料回收再利用的两种主要方式，我们从始至终坚持两条腿走路，开发多种技术路线，确保回收料能够用得上。在物理回收方面，针对回收地膜连续化加工再利用、汽车塑料二次回收技术等领域，与国内知名高校、企业展开合作协同攻关并初见成效。在化学回收领域，我们已自主研发了微波等离子体裂解技术，将废旧高分子作为裂解原料，三烯收率相当于传统石脑油蒸汽裂解工艺，同时加速推进催化裂解领域的研发工作，着力实现多种废塑料高效化学回收。我们还研制了多元相溶剂，将其引入回收塑料中，能提高多种聚合物间结合能力，形成性能更高、更稳定的材料，有望实现混杂塑料的不降级再利用，可应用于家电、建筑、交通等领域。

  废旧高分子回收再利用，是高分子产业在建立健全绿色低碳循环发展经济体系中的重要一环。未来，北化院将继续聚焦新材料开发、应用、回收和循环利用，致力于提高物理回收再利用的效率和品质，推进新型化学回收研发技术和产业化，助力建设塑料循环经济新模式，进而打造绿色经济闭环产业链。

  目前，生物可降解塑料发展还面临多重挑战。近日，由中国石化与清华大学联合研究的《可降解塑料的环境影响评价与政策支撑研究报告》正式对外发布，研究报告通过翔实的调查、分析，首次提出以可降解性为核心的可降解塑料对比传统塑料评价指标体系，同时从社会经济多维度分析了可降解塑料的可行性使用路径。我们大家都认为这份研究报告是引领生物可降解塑料行业高水平发展的指导性意见，研究报告提出了可降解塑料制品使用存在结构性矛盾、在一般生活源领域使用可降解塑料制品的成本效益很差等问题。

  中国石化是全球最大的合成树脂生产企业，始终倡导绿色发展，重视可降解塑料的研发和应用，是首家中国大陆会员企业。仪征化纤通过产学研联合攻关，持续研究开发绿色、环保、可循环、易回收、可降解的系列高分子材料，加强技术攻关、提高生产能力、努力拓展农用地膜等市场，实现更高质量、更有效益的可持续发展，持续提升中国石化生物可降解材料要素品牌——“善解”（Ecorigin）的行业影响力，进一步推进生物可降解材料从“产品”到“标准”、从“产品”到“品牌”的跨越，打造中国石化绿色洁净新名片。